(57)【要約】【課題】給湯箇所に供給される湯水の水質を適正に維持できながら、省エネルギ化を図り得る貯湯式の給湯熱源装置を提供する。【解決手段】給湯路６における補助加熱手段７よりも上流側の箇所に給水源から給水するタンク迂回給水路１０、及び、貯湯タンク１から湯水を送出させ且つタンク迂回給水路１０からの給水を停止する通常給湯状態と、貯湯タンク１からの湯水の送出を停止し且つタンク迂回給水路１０から給水するタンク迂回給湯状態とに切り換え自在な給湯状態切換手段１１が設けられ、運転制御手段８が、要水質向上状態であると判別したときに給湯を行う場合には、タンク迂回給湯状態にて給湯するタンク迂回給湯処理を実行した後、通常給湯状態にて給湯する通常給湯処理を実行すべく、給湯状態切換手段１１を制御し、且つ、補助加熱手段７の加熱目標温度を水質維持用目標出湯温度にするように構成されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
給水源からタンク用給水路を通して給水され且つ給湯路を通して湯水が送出される貯湯タンクと、
その貯湯タンクの湯水を加熱する加熱手段と、
前記給湯路を通流する湯水を加熱する補助加熱手段とが設けられ、
前記補助加熱手段が、加熱目標温度としての目標出湯温度よりも低い温度の湯水が供給されると加熱作動を開始して、供給される湯水を前記目標出湯温度に加熱するように構成された貯湯式の給湯熱源装置であって、
前記給湯路における前記補助加熱手段よりも上流側の箇所に給水源から給水するタンク迂回給水路と、
前記貯湯タンクから湯水を送出させ且つ前記タンク迂回給水路からの給水を停止する通常給湯状態と、前記貯湯タンクからの湯水の送出を停止し且つ前記タンク迂回給水路から給水するタンク迂回給湯状態とに切り換え自在な給湯状態切換手段とが設けられ、
運転制御手段が、前記給湯路にて給湯箇所に供給される湯水の水質を向上する必要がある要水質向上状態であるか否かを判別して、その要水質向上状態であると判別したときに給湯を行う場合には、前記タンク迂回給湯状態にて給湯するタンク迂回給湯処理を実行した後、前記通常給湯状態にて給湯する通常給湯処理を実行すべく、前記給湯状態切換手段を制御し、且つ、前記補助加熱手段の前記加熱目標温度を水質維持用目標出湯温度にするように構成されている貯湯式の給湯熱源装置。
【請求項２】
前記運転制御手段は、前記補助加熱手段にて加熱された湯水の温度が前記水質維持用目標出湯温度よりも低い切換用設定温度に達すると、前記タンク迂回給湯処理から前記通常給湯処理に切り換えるべく、前記給湯状態切換手段を制御するように構成されている請求項１記載の貯湯式の給湯熱源装置。
【請求項３】
前記運転制御手段は、前記補助加熱手段にて加熱された湯水の温度が前記水質維持用目標出湯温度に達すると、前記タンク迂回給湯処理から前記通常給湯処理に切り換えるべく、前記給湯状態切換手段を制御するように構成されている請求項１記載の貯湯式の給湯熱源装置。
【請求項４】
前記運転制御手段は、前記タンク迂回給湯処理の実行時間が設定時間に達すると、前記タンク迂回給湯処理から前記通常給湯処理に切り換えるべく、前記給湯状態切換手段を制御するように構成されている請求項１記載の貯湯式の給湯熱源装置。
【請求項５】
前記運転制御手段は、前記要水質向上状態ではないと判別したときに給湯を行う場合には、直ちに前記通常給湯処理を実行すべく、前記給湯状態切換手段を制御するように構成されている請求項１〜４のいずれか１項に記載の貯湯式の給湯熱源装置。
【請求項６】
前記運転制御手段は、湯張りのための給湯指令に基づいて、前記給湯路に接続された湯張り路を開いて浴槽に湯水を供給して、その浴槽の水位が目標水位になる又は前記浴槽への湯水供給量が目標湯水量になると前記湯張り路を閉じる湯張り処理を実行するように構成され、且つ、その湯張り処理において、前記浴槽の水位が前記目標水位よりも低い切換用設定水位になると又は前記浴槽への湯水供給量が前記目標湯水量よりも少ない切換用設定湯水量になると、前記タンク迂回給湯処理を実行すべく、前記給湯状態切換手段を制御するように構成されている請求項１〜５のいずれか１項に記載の貯湯式の給湯熱源装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、給水源からタンク用給水路を通して給水され且つ給湯路を通して湯水が送出される貯湯タンクと、
その貯湯タンクの湯水を加熱する加熱手段と、
前記給湯路を通流する湯水を加熱する補助加熱手段とが設けられ、
前記補助加熱手段が、加熱目標温度としての目標出湯温度よりも低い温度の湯水が供給されると加熱作動を開始して、供給される湯水を前記目標出湯温度に加熱するように構成された貯湯式の給湯熱源装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
かかる貯湯式の給湯熱源装置（以下、単に給湯熱源装置と略称する場合がある）は、一戸建ての住宅毎や集合住宅の住戸毎等のように、主として一般家庭毎に設置されるものであり、貯湯タンクの湯水を加熱手段にて加熱して、その貯湯タンクの湯水を給湯路を通して台所や風呂等の給湯箇所に供給することになる。ちなみに、加熱手段は、例えば、燃料電池発電装置等の熱電併給装置から発生する熱を熱源として加熱作用するように構成する。
そして、一般に、貯湯タンクの湯水は、加熱手段により補助加熱手段の目標出湯温度以上に加熱されるものであるが、加熱手段の加熱能力が低下する等により、貯湯タンクの湯水の温度が目標出湯温度よりも低くなって、補助加熱手段に目標出湯温度よりも低い温度の湯水が供給されると、補助加熱手段が加熱作動を開始して、その補助加熱手段に供給される湯水が目標出湯温度になるように加熱されることになる。
【０００３】
ところで、旅行等により長時間にわたって貯湯タンクの湯水が使用されなかった時や、貯湯タンクの湯水の使用量が少ないために貯湯タンクの湯水の入れ替え量が少なかった時には、貯湯タンクの湯水の水質を良好な状態に維持するための処置を行う必要がある。
【０００４】
そこで、このような給湯熱源装置において、従来は、給湯路における補助加熱手段よりも上流側の箇所に給水源から給水するタンク迂回給水路、及び、貯湯タンクから湯水を送出させ且つタンク迂回給水路からの給水を停止する通常給湯状態と、貯湯タンクからの湯水の送出を停止し且つタンク迂回給水路から給水するタンク迂回給湯状態とに切り換え自在な給湯状態切換手段を設けて、運転制御手段を、給湯路にて給湯箇所に供給される湯水の水質を向上する必要がある要水質向上状態であるか否かを判別して、その要水質向上状態であると判別したときは、前記給湯状態切換手段を前記タンク迂回給湯状態に切り換え、且つ、前記貯湯タンク全体の湯水が設定水質維持温度以上である状態が設定水質維持時間の間継続させるべく前記加熱手段を作動させるように構成していた。
【０００５】
つまり、要水質向上状態であると判別したときは、貯湯タンクからの湯水の送出を停止して、貯湯タンク全体の湯水をその水質を向上させることができるようになるまで加熱手段にて加熱するようにし、そのように貯湯タンクの湯水を加熱している間は、水道等の給水源からの水を補助加熱手段にて目標出湯温度に加熱して給湯箇所に供給されるように構成していた（例えば、特許文献１参照。）。
【０００６】
【特許文献１】特開２００５−６９６６７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、従来では、要水質向上状態であると判別したときは、貯湯タンク全体の湯水をその水質を向上させることができるようになるまで加熱手段にて加熱し、そのように貯湯タンクの湯水を加熱している間は、給湯状態切換手段をタンク迂回給湯状態に切り換えて、貯湯タンクの湯水よりも温度が低い給水源からの水を補助加熱手段にて加熱して給湯箇所に供給することになることから、そのように給湯状態切換手段をタンク迂回給湯状態に切り換えた状態で運転する時間が長くなるので、消費エネルギが増大するという問題があった。
【０００８】
本発明は、かかる実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、給湯箇所に供給される湯水の水質を適正に維持できながら、省エネルギ化を図り得る貯湯式の給湯熱源装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の貯湯式の給湯熱源装置は、給水源からタンク用給水路を通して給水され且つ給湯路を通して湯水が送出される貯湯タンクと、
その貯湯タンクの湯水を加熱する加熱手段と、
前記給湯路を通流する湯水を加熱する補助加熱手段とが設けられ、
前記補助加熱手段が、加熱目標温度としての目標出湯温度よりも低い温度の湯水が供給されると加熱作動を開始して、供給される湯水を前記目標出湯温度に加熱するように構成されたものであって、
第１特徴構成は、前記給湯路における前記補助加熱手段よりも上流側の箇所に給水源から給水するタンク迂回給水路と、
前記貯湯タンクから湯水を送出させ且つ前記タンク迂回給水路からの給水を停止する通常給湯状態と、前記貯湯タンクからの湯水の送出を停止し且つ前記タンク迂回給水路から給水するタンク迂回給湯状態とに切り換え自在な給湯状態切換手段とが設けられ、
運転制御手段が、前記給湯路にて給湯箇所に供給される湯水の水質を向上する必要がある要水質向上状態であるか否かを判別して、その要水質向上状態であると判別したときに給湯を行う場合には、前記タンク迂回給湯状態にて給湯するタンク迂回給湯処理を実行した後、前記通常給湯状態にて給湯する通常給湯処理を実行すべく、前記給湯状態切換手段を制御し、且つ、前記補助加熱手段の前記加熱目標温度を水質維持用目標出湯温度にするように構成されている点を特徴とする。
【００１０】
即ち、運転制御手段は、給湯路にて給湯箇所に供給される湯水の水質を向上する必要がある要水質向上状態であるか否かを判別し、その要水質向上状態であると判別したときに給湯を行う場合には、貯湯タンクからの湯水の送出を停止し且つタンク迂回給水路から給水するタンク迂回給湯状態にて給湯するタンク迂回給湯処理を実行した後、貯湯タンクから湯水を送出させ且つタンク迂回給水路からの給水を停止する通常給湯状態にて給湯する通常給湯処理を実行するように、給湯状態切換手段を制御し、並びに、補助加熱手段の前記加熱目標温度を水質維持用目標出湯温度にする。
【００１１】
つまり、貯湯タンクの湯水の水質が低下しても、その湯水を水質の向上が可能な温度に設定した水質維持用目標出湯温度に加熱することにより、水質を向上することができるものであるので、要水質向上状態であると判別したときには、貯湯タンクからの湯水を補助加熱手段にて水質維持用目標出湯温度になるように加熱することにより、給湯箇所に供給される湯水の水質を向上することができる。
そして、貯湯タンクの湯水は給水源からの水よりも高温であるので、要水質向上状態であると判別したときに、貯湯タンクからの湯水を水質維持用目標出湯温度に加熱するようにすることにより、貯湯タンク全体の湯水をその水質を向上させることができるようになるまで加熱手段にて加熱しながら、給水源からの水を補助加熱手段にて目標出湯温度に加熱する場合に比べて、消費エネルギを低減することができる。
【００１２】
ちなみに、加熱手段を、熱電併給装置から発生する熱を熱源として加熱作用するように構成する場合は、通常給湯処理が実行されて、貯湯タンクからの湯水が補助加熱手段にて水質維持用目標出湯温度になるように加熱されている間も、加熱手段により貯湯タンクの湯水が加熱されるようにすることが可能であるので、消費エネルギを一層低減することができる。
【００１３】
ところで、補助加熱手段は、水質維持用目標出湯温度よりも低い温度の湯水が供給されると加熱作動が開始されるのであるが、湯水が供給されるに伴って加熱作動が開始されても、直ちに、供給される湯水を水質維持用目標出湯温度にまで加熱できる定常状態の加熱能力が発揮できるものではなく、加熱作動が開始された後、定常状態の加熱能力が発揮されるようになるまでに遅れが生じる。尚、補助加熱手段がその加熱作動が開始されてから加熱能力が定常状態に達するまでの状態を、立ち上げ状態と記載する場合がある。
従って、要水質向上状態であると判別したときに、最初から通常給湯処理を実行させて、貯湯タンクからの湯水が補助加熱手段に供給されるようにすると、補助加熱手段が立ち上げ状態の間は、貯湯タンクの湯水が水質維持用目標出湯温度にまで加熱されずに給湯箇所に供給される虞がある。
【００１４】
そこで、要水質向上状態であると判別したときには、少なくとも、補助加熱手段が立ち上げ状態の間はタンク迂回給湯処理を実行させ、その後に通常給湯処理を実行させるようにすると、少なくとも補助加熱手段が立ち上げ状態の間は、水道等の給水源からの水質の良い水が補助加熱手段に供給されて加熱されるので、補助加熱手段にて水質維持用目標出湯温度にまで加熱されなかったとしても、水質の良い湯水が給湯箇所に供給されることになり、もちろん、タンク迂回給湯処理の後の通常給湯処理では、貯湯タンクからの湯水が補助加熱手段にて水質維持用目標出湯温度にまで加熱されて水質が向上されるので、水質の良い湯水が給湯箇所に供給されることになる。
【００１５】
ちなみに、要水質向上状態であるか否かの判別は、例えば、以下のように行われる。
即ち、タンク用給水路を通して貯湯タンクに給水され且つ貯湯タンクの湯水が給湯路を通して送出される形態にて貯湯タンクの湯水が入れ替わる湯水入れ替わり状態を判別する。
そして、貯湯タンクの湯水の温度が所定の水質維持用設定温度（例えば６０°Ｃ）よりも低く且つ前記湯水入れ替わり状態を判別しない状態が所定の水質向上用設定時間の間継続すると、要水質向上タイミングであると判別して、その要水質向上タイミングの判別の時点から貯湯タンクからの湯水の送出量を積算した積算湯水送出量が貯湯タンクの容量に達するまでの間は、要水質向上状態であると判別し、前記積算湯水送出量が貯湯タンクの容量に達すると、要水質向上状態ではないと判別する。
【００１６】
要するに、給湯箇所に供給される湯水の水質を適正に維持できながら、省エネルギ化を図り得る貯湯式の給湯熱源装置を提供することができるようになった。
【００１７】
第２特徴構成は、上記第１特徴構成に加えて、
前記運転制御手段は、前記補助加熱手段にて加熱された湯水の温度が前記水質維持用目標出湯温度よりも低い切換用設定温度に達すると、前記タンク迂回給湯処理から前記通常給湯処理に切り換えるべく、前記給湯状態切換手段を制御するように構成されている点を特徴とする。
【００１８】
即ち、補助加熱手段にて加熱された湯水の温度が水質維持用目標出湯温度よりも低い切換用設定温度に達すると、タンク迂回給湯処理から通常給湯処理に切り換えるべく、運転制御手段により給湯状態切換手段が制御される。
【００１９】
つまり、貯湯タンクから送出された湯水が給湯路を通流して補助加熱手段に到達するまでには、ある程度の時間がかかる。一方、補助加熱手段が立ち上げ状態の間は、その補助加熱手段の加熱能力は時間経過と共に上昇するので、補助加熱手段が立ち上げ状態の間に、その補助加熱手段から送出される湯水の温度は、時間経過と共に上昇しつつ、前記水質維持用目標出湯温度に達することになる。
そこで、貯湯タンクからの湯水の送出を開始して、その貯湯タンクから送出された湯水が補助加熱手段に到達するまでの間にも、補助加熱手段の加熱能力が上昇するので、補助加熱手段にて加熱された湯水の温度が水質維持用目標出湯温度に達するよりも前に、タンク迂回給湯処理から通常給湯処理に切り換えても、貯湯タンクから送出された湯水を補助加熱手段にて水質維持用目標出湯温度に加熱することが可能であり、そして、補助加熱手段にて加熱された湯水の温度が水質維持用目標出湯温度に達する前のどのような温度になったときにタンク迂回給湯処理から通常給湯処理に切り換えると、貯湯タンクから送出された湯水を補助加熱手段にて水質維持用目標出湯温度に加熱することができるかを、実験等により求め、そのように求めた温度、又は、その求めた温度よりも多少高めの温度を前記切換用設定温度として設定する。
【００２０】
そして、補助加熱手段にて加熱された湯水の温度が切換用設定温度に達すると、タンク迂回給湯処理から通常給湯処理に切り換えるようにすることにより、貯湯タンクから送出された湯水が補助加熱手段に到達するまでの間に、補助加熱手段の加熱能力が定常状態に達して、その補助加熱手段により貯湯タンクからの湯水を水質維持用目標出湯温度に加熱することが可能となり、給湯箇所に供給される湯水の水質を適正に維持しながらも、要水質向上状態であると判別したときに貯湯タンクに貯留されている湯水を極力早く使い切って、貯湯タンクの湯水を水質の良い湯水に極力早く入れ替えることが可能となる。
従って、給湯箇所に供給される湯水の水質をより一層向上することができるようになった。
【００２１】
第３特徴構成は、上記第１特徴構成に加えて、
前記運転制御手段は、前記補助加熱手段にて加熱された湯水の温度が前記水質維持用目標出湯温度に達すると、前記タンク迂回給湯処理から前記通常給湯処理に切り換えるべく、前記給湯状態切換手段を制御するように構成されている点を特徴とする。
【００２２】
即ち、補助加熱手段にて加熱された湯水の温度が水質維持用目標出湯温度に達すると、タンク迂回給湯処理から通常給湯処理に切り換えるべく、運転制御手段により給湯状態切換手段が制御される。
つまり、補助加熱手段にて加熱された湯水の温度が水質維持用目標出湯温度に達して、補助加熱手段の加熱能力が定常状態になると、タンク迂回給湯処理から通常給湯処理に切り換えられるので、タンク迂回給湯処理の後に実行される通常給湯処理においては、確実に水質維持用目標温度に加熱された湯水が給湯箇所に供給されることになる。
従って、給湯箇所に供給される湯水の水質をより一層向上することができるようになった。
【００２３】
第４特徴構成は、上記第１特徴構成に加えて、
前記運転制御手段は、前記タンク迂回給湯処理の実行時間が設定時間に達すると、前記タンク迂回給湯処理から前記通常給湯処理に切り換えるべく、前記給湯状態切換手段を制御するように構成されている点を特徴とする。
【００２４】
即ち、タンク迂回給湯処理の実行時間が設定時間に達すると、タンク迂回給湯処理から通常給湯処理に切り換えるべく、運転制御手段により給湯状態切換手段が制御される。
つまり、前記設定時間として、例えば、補助加熱手段の加熱作動が開始されてから補助加熱手段の加熱能力が定常状態に達するのに要する時間又はその時間よりも多少短い時間に設定して、タンク迂回給湯処理の実行時間が前記設定時間に達すると、タンク迂回給湯処理から通常給湯処理に切り換えるようにすることにより、補助加熱手段にて加熱された湯水の温度を検出する温度センサを不要にして構成の簡略化を図りながら、タンク迂回給湯処理の後に実行される通常給湯処理において、水質維持用目標温度に加熱された湯水が給湯箇所に供給されるようにすることが可能となる。ちなみに、補助加熱手段の加熱作動が開始されてから補助加熱手段の加熱能力が定常状態に達するのに要する時間は、例えば実験により求める。
従って、構成の簡略化により、給湯熱源装置の低廉化を図ることができるようになった。
【００２５】
第５特徴構成は、上記第１〜第４特徴構成のいずれかに加えて、
前記運転制御手段は、前記要水質向上状態ではないと判別したときに給湯を行う場合には、直ちに前記通常給湯処理を実行すべく、前記給湯状態切換手段を制御するように構成されている点を特徴とする。
【００２６】
即ち、運転制御手段は、要水質向上状態ではないと判別したときに給湯を行う場合には、直ちに通常給湯処理を実行するように給湯状態切換手段を制御する。
【００２７】
つまり、貯湯タンクの湯水の水質が低下していないときは、貯湯タンクの湯水の温度が前記目標出湯温度よりも低くなっていて、その目標出湯温度よりも低い温度の貯湯タンクの湯水が立ち上げ状態の補助加熱手段に供給されて、その補助加熱手段にて目標出湯温度にまで加熱されなかったとしても、給湯箇所に供給される湯水の水質が低下することはない。
【００２８】
そこで、運転制御手段により、要水質向上状態ではないと判別したときに給湯を行う場合には、直ちに通常給湯処理を実行するように給湯状態切換手段を制御させるようにすることにより、消費エネルギの多いタンク迂回給湯処理が不必要に実行されることがないようにすることができる。
従って、省エネルギ化をより一層図ることができるようになった。
【００２９】
第６特徴構成は、上記第１〜第５特徴構成のいずれかに加えて、
前記運転制御手段は、湯張りのための給湯指令に基づいて、前記給湯路に接続された湯張り路を開いて浴槽に湯水を供給して、その浴槽の水位が目標水位になる又は前記浴槽への湯水供給量が目標湯水量になると前記湯張り路を閉じる湯張り処理を実行するように構成され、且つ、その湯張り処理において、前記浴槽の水位が前記目標水位よりも低い切換用設定水位になると又は前記浴槽への湯水供給量が前記目標湯水量よりも少ない切換用設定湯水量になると、前記タンク迂回給湯処理を実行すべく、前記給湯状態切換手段を制御するように構成されている点を特徴とする。
【００３０】
即ち、湯張りのための給湯指令が指令されると、運転制御手段により、給湯路に接続された湯張り路を開いて浴槽に湯水を供給して、その浴槽の水位が目標水位になる又は浴槽への湯水供給量が目標湯水量になると湯張り路を閉じる湯張り処理が実行される。
そして、その湯張り処理においては、運転制御手段により、浴槽の水位が前記目標水位よりも低い切換用設定水位になると又は浴槽への湯水供給量が前記目標湯水量よりも少ない切換用設定湯水量になると、前記タンク迂回給湯処理を実行するように、前記給湯状態切換手段が制御されるので、湯張り処理が終了した状態では、前記給湯路における、少なくとも前記タンク迂回給水路の接続箇所から前記補助加熱手段に至る部分には、給水源からの水質の良い水が満たされるようにすることが可能となる。
【００３１】
つまり、湯張り処理の後に、給湯指令が指令されると、その初期の間は、給湯路におけるタンク迂回給水路の接続箇所から補助加熱手段に至る部分に満たされている水質の良い水が補助加熱手段に供給されるので、運転制御手段により、要水質向上状態であると判別されてタンク迂回給湯処理が実行されているときに、補助加熱手段が立ち上げ状態であって、供給される水が水質維持用目標出湯温度にまで加熱されなかったとしても、水質の良い湯水が給湯箇所に供給されることになる。
従って、給湯箇所に供給される湯水の水質をより一層向上することができるようになった。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３２】
以下、図面に基づいて、本発明にかかる給湯熱源装置をコージェネレーションシステムに適用した場合の実施の形態を説明する。
図１は、本発明にかかる給湯熱源装置Ａを備えたコージェネレーションシステムを示し、このコージェネレーションシステムは、前記給湯熱源装置Ａと、熱電併給装置の一例としての燃料電池発電装置Ｂとを備えて構成してある。
そして、この給湯熱源装置Ａは、燃料電池発電装置Ｂの排熱を用いて、貯湯タンク１内に貯湯して、その貯湯タンク１内に貯湯された湯水を台所や洗面所等の給湯栓（図示せず）及び浴槽Ｙ等を含む給湯箇所に供給したり、放熱用端末Ｈにて加熱対象域を加熱したり、浴槽Ｙの湯水を追焚したりするように構成してある。ちなみに、前記放熱用端末Ｈとしては、例えば、床暖房装置や浴室暖房乾燥機等がある。
【００３３】
前記燃料電池発電装置Ｂは、周知であるので、詳細な説明及び図示を省略して簡単に説明すると、この燃料電池発電装置Ｂは、水素を含有する燃料ガス及び酸素含有ガスが供給されて発電するセルスタックと、都市ガス等の炭化水素系の原燃料を改質処理して、前記セルスタックに供給する燃料ガスを生成する燃料ガス生成部と、前記セルスタックに酸素含有ガスとして空気を供給するブロア等を備えて構成してある。
【００３４】
そして、前記セルスタックに冷却水循環路２を通して冷却水循環ポンプ３にて冷却水を循環流動させて、前記燃料電池発電装置Ｂの排熱を冷却水に回収し、詳細は後述するが、その冷却水に回収した燃料電池発電装置Ｂの排熱を前記冷却水循環路２に設けた貯湯用熱交換器４にて回収して、前記貯湯タンク１の湯水を加熱するように構成してある。
【００３５】
前記給湯熱源装置Ａは、給水源としての水道からタンク用給水路５を通して給水され且つ給湯路６を通して湯水が送出される前記貯湯タンク１、その貯湯タンク１の湯水を加熱する加熱手段としての前記貯湯用熱交換器４、前記給湯路６を通流する湯水を加熱する補助加熱手段としての補助加熱器７、この給湯熱源装置Ａの運転を制御する運転制御手段としての運転制御部８、及び、その運転制御部８に各種制御情報を指令するリモコン式の操作部９等を備えて構成してある。
つまり、この実施形態では、前記貯湯タンク１の湯水を加熱する前記加熱手段を、燃料電池発電装置Ｂ等の熱電併給装置から発生する熱を熱源とするように構成してある。
【００３６】
前記補助加熱器７は、バーナ燃焼式の湯沸し器にて構成してあり、その補助加熱器７は、詳細は後述するが、加熱目標温度としての目標出湯温度よりも低い温度の湯水が供給されると加熱作動を開始して、供給される湯水を前記目標出湯温度に加熱するように燃焼量を調節するように構成してある。
【００３７】
そして、本発明では、前記給湯路６における前記補助加熱器７よりも上流側の箇所に給水源としての水道から給水するタンク迂回給水路１０、及び、前記貯湯タンク１から湯水を送出させ且つタンク迂回給水路１０からの給水を停止する通常給湯状態と、貯湯タンク１からの湯水の送出を停止し且つタンク迂回給水路１０から給水するタンク迂回給湯状態とに切り換え自在な給湯状態切換手段としての給湯状態切換用三方弁１１を設けてある。
そして、前記運転制御部８を、前記給湯路６にて給湯箇所に供給される湯水の水質を向上する必要がある要水質向上状態であるか否かを判別する要水質向上状態判別処理を実行して、その要水質向上状態判別処理にて要水質向上状態であると判別したときに給湯を行う場合には、前記タンク迂回給湯状態にて給湯するタンク迂回給湯処理を実行した後、前記通常給湯状態にて給湯する通常給湯処理を実行すべく、前記給湯状態切換用三方弁１１を制御し、且つ、前記補助加熱器７の前記加熱目標温度を水質維持用目標出湯温度にするように構成してある。
【００３８】
以下、前記給湯熱源装置Ａについて説明を加える。
前記貯湯タンク１は、密閉式に構成して、その貯湯タンク１の底部に、水道圧にて水道水を給水する前記タンク用給水路５を接続し、貯湯タンク１の頂部に、前記給湯路６を接続し、更に、貯湯用循環ポンプ１２を設けた貯湯用循環路１３を、前記貯湯タンク１の湯水を貯湯タンク１の底部から取り出して貯湯タンク１の頂部に戻す形態で循環させるように設けてある。
前記貯湯用熱交換器４を、前記冷却水循環路２を通流する燃料電池発電装置Ｂの冷却水と、前記貯湯用循環路１３を通流する貯湯タンク１の湯水とを熱交換させるように設けて、貯湯タンク１に、燃料電池発電装置Ｂの排熱を回収して、温度成層を形成する状態で湯水を貯留するように構成してある。
【００３９】
前記貯湯タンク１には、その貯湯タンク１の貯湯量の検出用として、複数（この実施形態では５個）の貯湯量検出用温度センサＴｔを上下方向に間隔を隔てて設けてある。つまり、貯湯量検出用温度センサＴｔが貯湯用設定温度（例えば６０°Ｃ）以上の温度を検出することにより、その設置位置に湯が貯湯されているとして、検出温度が貯湯用設定温度以上である貯湯量検出用温度センサＴｔのうちの最下部の貯湯量検出用温度センサＴｔの位置に基づいて、貯湯量を複数段階に検出するように構成され、複数の貯湯量検出用温度センサＴｔ全ての検出温度が前記貯湯用設定温度以上になると、前記貯湯タンク１の貯湯量が満杯であることが検出されるように構成してある。
【００４０】
そして、図示しない給湯栓の開栓等により貯湯タンク１の湯水が前記給湯路６に送出されるのに伴って、前記タンク用給水路５を通して貯湯タンク１の底部に給水されるようになっていて、貯湯タンク１に満杯状態で湯水が貯留されるように構成してある。
【００４１】
更に、前記貯湯タンク１の頂部には、放出路１４を接続し、その放出路１４に、貯湯タンク１内の圧力が設定タンク圧力以上になると開いて貯湯タンク１内の圧力を下げる逃がし弁１５を設けてある。
【００４２】
前記貯湯用循環路１３における前記貯湯用熱交換器４よりも上流側の部分に、２系統の流路部分に分岐させた後、再び合流させる並列流路部分を設け、その分岐箇所又は合流箇所（この実施形態では合流箇所）にラジエータ用三方弁５１を設けると共に、前記並列流路部分における一方の流路部分には、ラジエータ５２を設けてある。
【００４３】
そして、ラジエータ用三方弁５１を切り換えることにより、貯湯タンク１の底部から取り出した湯水がラジエータ５２を通過するように循環させる放熱状態と、貯湯タンク１の底部から取り出した湯水がラジエータ５２を迂回させるように循環させる貯湯状態とに切り換えるように構成して、前記運転制御手段８を、貯湯タンク１内の貯湯量が満杯となると、ラジエータ用三方弁５１を前記放熱状態に切り換えると共に、ラジエータ５２を作動させるように構成して、貯湯タンク１の底部から取り出した湯水をラジエータ５２にて放熱させたのち、前記貯湯用熱交換器４を通過させて加熱して、貯湯タンク１の頂部に戻すように構成してある。
【００４４】
前記給湯路６は、前記貯湯用循環路１３における前記貯湯用熱交換器４よりも下流側の部分を介して、前記貯湯タンク１の頂部に接続し、その給湯路６には、前記タンク用給水路５から分岐した混合用給水路１６を接続し、その給湯路６と混合用給水路１６との接続箇所に、前記補助加熱器７にて加熱された湯水と前記混合用給水路１６からの水との混合比を調節自在なミキシングバルブ１７を設けてある。
前記タンク用給水路５における前記混合用給水路１６の分岐箇所よりも下流側に、逆止弁１８を設け、前記混合用給水路１６にも逆止弁１９を設けてある。
【００４５】
又、前記給湯路６における前記ミキシングバルブ１７よりも上流側の部分には、逆止弁２０及び前記補助加熱器７を上流側から順に設けてある。
【００４６】
その補助加熱器７は、前記給湯路６に設けられた熱交換器７ａ、その熱交換器７ａを加熱するガスバーナ７ｂ、そのガスバーナ７ｂに燃焼用空気を供給する送風機７ｃ、バーナ７ｂへのガス燃料の供給を断続する燃料用電磁弁７ｄ、バーナ７ｂへのガス燃料の供給量を調節する燃料用比例弁７ｅ、前記熱交換器７ａを通流する湯水の流量を検出する補助加熱器流量センサ７ｇ、及び、補助加熱器７の運転を制御する補助加熱器制御部７ｆ等を備え構成してある。
【００４７】
前記給湯路６における前記補助加熱器７の熱交換器７ａの上流側箇所、下流側箇所に、夫々、前記熱交換器７ａに流入する湯水の温度を検出する流入温度センサＴ１、熱交換器７ａから流出する湯水の温度を検出する出湯温度センサＴ２を設けてあり、更に、給湯路６における前記ミキシングバルブ１７よりも下流側箇所には、ミキシングバルブ１７にて混合された湯水の温度を検出するミキシング温度センサＴ３、給湯路６の湯水の流量を調整する給湯用水比例弁２１、ミキシングバルブ１７にて混合された湯水の流量を検出する給湯流量センサ２２を上流側から順に設けてある。
又、給湯路６における前記給湯用水比例弁２１と前記給湯流量センサ２２との間の箇所と、前記混合用給水路１６における前記ミキシングバルブ１７と前記逆止弁１９との間の箇所とを連通路２３にて接続し、その連通路２３に、手動バルブ２４を設けてある。
【００４８】
前記タンク迂回給水路１０は、前記タンク用給水路５から分岐させて、前記給湯路６における前記逆止弁２０よりも下流側に接続し、その接続箇所に前記給湯状態切換用三方弁１１を設けてある。
【００４９】
前記給湯路６における前記給湯流量センサ２２よりも下流側の箇所に、前記浴槽Ｙに湯水を供給する湯張り路２５を接続し、給湯路６における湯張り路２５の接続箇所よりも下流側に、台所や洗面所などに湯水を供給する給湯栓（図示省略）を接続してある。
前記湯張り路２５には、その湯張り路２５を通流する湯水の流量、即ち、前記浴槽Ｙに供給される湯水の流量を検出する湯張り流量センサ２６、その湯張り路２５を開閉する湯張り用電磁弁２７、バキュームブレーカ２８、２個の湯張り路逆止弁２９を上流側から順に設けてある。
【００５０】
前記補助加熱器７の補助加熱器制御部７ｆの制御動作について説明する。
この補助加熱器制御部７ｆは、前記給湯栓又は前記湯張り用電磁弁２７が開弁されるのに伴って、前記給湯路６を湯水が通流して前記補助加熱器流量センサ７ｇの検出流量が設定流量以上になり（即ち、前記補助加熱器７の熱交換器７ａに湯水が供給され）、且つ、前記流入温度センサＴ１の検出温度が加熱目標温度よりも低いときは、前記送風機７ｃを作動させ且つ前記燃料用電磁弁７ｄを開弁すると共に、図示しない点火プラグを作動させて、バーナ７ｂの燃焼を開始させ（即ち、加熱作動を開始させ）、前記補助加熱器流量センサ７ｇの検出流量が前記設定流量以上である状態で、前記出湯温度センサＴ２の検出温度が前記加熱目標温度になるように、前記流入温度センサＴ１及び前記出湯温度センサＴ２夫々の検出情報に基づいて、設定サイクル（例えば５０ｍｓｅｃ）毎に、下記の式１により前記バーナ７ｂの燃焼量Ｉを求めて、求めた燃焼量Ｉになるように前記燃料用比例弁７ｅを制御して前記バーナ７ｂの燃焼量を調節し、前記補助加熱器流量センサ７ｇの検出流量が前記設定流量未満になると、前記燃料用電磁弁７ｄを閉弁してバーナ７ｂを消火する（即ち、補助加熱器７の加熱作動を停止する）ように構成してある。つまり、前記流入温度センサＴ１及び前記出湯温度センサＴ２夫々の検出情報に基づいて、前記出湯温度センサＴ２の検出温度が前記加熱目標温度になるように、フィードフォワード制御及びフィードバック制御により、バーナ７ｂの燃焼量を調節する構成としてある。
【００５１】
Ｉ＝Ｑ×α×（Ｔｐ−Ｔｉ）＋Ｑ×β×（Ｔｐ−Ｔｏ）……………（式１）
但し、
Ｑ    ：補助加熱器流量センサ７ｇの検出流量
Ｔｐ  ：加熱目標温度
Ｔｉ  ：流入温度センサＴ１の検出温度
Ｔｏ  ：出湯温度センサＴ２の検出温度
α、β：定数
【００５２】
前記補助加熱器制御部７ｆには、予め、前記加熱目標温度として、目標出湯温度と、その目標出湯温度よりも高い水質維持用目標出湯温度とを記憶させてある。
そして、前記補助加熱器制御部７ｆを、前記運転制御部８からの指令に基づいて、前記加熱目標温度を前記目標出湯温度と前記水質維持用目標出湯温度とに切り換えるように構成してある。
【００５３】
ちなみに、前記目標出湯温度は、例えば、６０°Ｃ程度に設定し、前記水質維持用目標出湯温度は、湯水の水質を向上することが可能な温度、例えば、７０°Ｃ程度に設定する。
【００５４】
加熱用循環路形成流路３０を、その一端を前記給湯路６における前記補助加熱器７と前記ミキシングバルブ１７との間の箇所に接続し、他端を前記給湯路６における前記給湯状態切換用三方弁１１と前記補助加熱器７との間の箇所に接続して設けて、前記加熱用循環路形成流路３０と前記給湯路６の一部とから、前記補助加熱器７を経由して湯水を循環させる加熱用熱媒循環路３１を構成し、前記加熱用循環路形成流路３０に、加熱用循環ポンプ３２を前記補助加熱器７の熱交換器７ａの出口側に吸い込み作用するように設けてある。
【００５５】
前記加熱用循環路形成流路３０における前記加熱用ポンプ３２よりも上流側の部分に、暖房用流路部分３０ａと風呂用流路部分３０ｂとの２系統の流路部分に分岐させた後、再び合流させる並列流路部分を設け、加熱用循環路形成流路３０における前記加熱用ポンプ３２よりも下流側の部分に、その加熱用循環路形成流路３０を通流する湯水の流量を検出する加熱用湯水流量センサ３３と、熱源用熱交換器３４とを上流側から順に設けてある。
更に、前記暖房用流路部分３０ａには暖房用熱交換器３５と暖房用電磁弁３６とを設け、前記風呂用流路部分３０ｂには風呂用熱交換器３７と風呂用電磁弁３８とを設けてある。
【００５６】
前記補助加熱器７の補助加熱器制御部７ｆは、前記加熱用湯水流量センサ３３の検出流量が前記設定流量以上になると、前記加熱目標温度を前記目標出湯温度にして、加熱作動するように構成してある。つまり、前記加熱用湯水流量センサ３３の検出流量が前記設定流量以上になり、且つ、前記流入温度センサＴ１の検出温度が目標出湯温度よりも低いときは、前述のようにバーナ７ｂの燃焼を開始させ、加熱用湯水流量センサ３３の検出流量が前記設定流量以上である状態で、前記出湯温度センサＴ２の検出温度が前記目標出湯温度になるように、前述のように前記バーナ７ｂの燃焼量を調節し、加熱用湯水流量センサ３３の検出流量が前記設定流量未満になると、前述のようにバーナ７ｂを消火するように構成してある。
【００５７】
前記冷却水循環路２は、その中間部において、冷却水を前記貯湯用熱交換器４に通流させる流路部分と前記熱源用熱交換器３４に通流させる流路部分とに分岐し、その分岐箇所に、貯湯用熱交換器４側に通流させる冷却水の流量と熱源用熱交換器３４側に通流させる冷却水の流量との割合を調整する分流弁３９を設けてある。
その分流弁３９は、冷却水循環路２の冷却水の全量を貯湯用熱交換器４側に通流させたり、冷却水循環路２の冷却水の全量を熱源用熱交換器３４側に通流させることもできるように構成してある。
そして、熱源用熱交換器３４に前記燃料電池発電装置Ｂの冷却水を循環させることにより、その燃料電池発電装置Ｂの排熱にて加熱用熱媒循環路３１を循環する湯水を加熱するように構成してある。
【００５８】
前記暖房用熱交換器３５と前記放熱用端末Ｈとにわたって熱媒を循環させるように暖房用熱媒循環路４０を設け、その暖房用熱媒循環路４０に熱媒を循環させる暖房用循環ポンプ４１を設けてある。
この暖房用熱媒循環路４０について説明を加えると、その暖房用熱媒循環路４０は、前記暖房用熱交換器３５の出口と放熱用端末Ｈとに接続した暖房往き路４０ｆ、放熱用端末Ｈと暖房用熱交換器３５の入口とに接続した暖房戻り路４０ｒ、及び、暖房戻り路４０ｒと暖房往き路４０ｆとを接続する暖房バイパス路４０ｂから構成してある。
前記暖房往き路４０ｆには、放熱用端末Ｈへの熱媒の供給を断続する熱動弁４５を設けてあり、前記暖房戻り路４０ｒには、熱媒の通流方向の上流側から順に、補給水タンク４６、前記暖房用循環ポンプ４１を設けてある。前記補給水タンク４６には、水位の上限を検出する上限センサ４７と下限を検出する下限センサ４８とを設けると共に、前記タンク用給水路５から分岐した補給水路４９を接続し、その補給水路４９には、補給水電磁弁５０を設けてある。
【００５９】
又、前記風呂用熱交換器３７と前記浴槽Ｙとにわたって浴槽Ｙの湯水を循環させるように風呂用循環路４２を設け、その風呂用循環路４２に風呂用循環ポンプ４３を設けてある。
前記湯張り路２５は、前記風呂用循環路４２のうちの風呂戻り路４２ｒに接続して、その風呂戻り路４２ｒ及び風呂往き路４２ｆの両路を通して浴槽Ｙに湯水を供給するように構成してある。
前記風呂用循環ポンプ４３は、風呂用循環路４２の風呂戻り路４２ｒに設け、その風呂戻り路４２ｒにおける風呂用ポンプ４３よりも下流側には、風呂水流スイッチ４４を設け、上流側には浴槽Ｙから戻る湯水の温度を検出する風呂戻り温度センサＴ４を設けてある。
【００６０】
次に、前記運転制御部８の制御動作について、説明する。
尚、前記操作部９には、図示を省略するが、前記給湯栓にて給湯するときの目標給湯温度を設定する目標給湯温度設定部、前記浴槽Ｙに湯張りをする湯張り指令（湯張りのための給湯指令に相当する）を指令する湯張りスイッチ、その湯張りの目標温度（以下、目標湯張り温度と記載する場合がある）を設定する目標湯張り温度設定部、湯張りにて浴槽Ｙに供給する湯水の目標量（以下、目標湯水量と記載する場合がある）を設定する目標湯水量設定部、浴槽Ｙを追焚する追焚運転を指令する追焚スイッチ、及び、放熱用端末Ｈにて暖房対象域を暖房する暖房運転を指令する暖房スイッチ等を設けてある。
【００６１】
前記運転制御部８は、前記貯湯用循環路１３を通して前記貯湯タンク１に供給される湯水の温度を検出する貯湯温度センサ（図示省略）の検出温度が目標貯湯温度（例えば６５°Ｃ）になるように湯水循環量を調節すべく前記貯湯用循環ポンプ１２を制御し、且つ、前記冷却水循環路２を通して前記燃料電池発電装置Ｂに戻る冷却水の温度を検出する冷却水温度センサ（図示省略）の検出温度が目標冷却水温度になるように冷却水循環量を調節すべく前記冷却水循環ポンプ３を制御するように構成してある。
【００６２】
前記運転制御部８は、上述したように、要水質向上状態判別処理を実行し、その要水質向上状態判別処理にて要水質向上状態であると判別したときに給湯を行う場合には、前記タンク迂回給湯処理を実行した後、前記通常給湯処理を実行すべく、前記給湯状態切換用三方弁１１を制御し、且つ、前記補助加熱器７の補助加熱器制御部７ｆに、前記加熱目標温度を前記水質維持用目標出湯温度にするように指令する。
又、前記運転制御部８は、前記要水質向上状態判別処理にて要水質向上状態ではないと判別したときに給湯を行う場合には、直ちに前記通常給湯処理を実行すべく、前記給湯状態切換用三方弁１１を制御し、且つ、前記補助加熱器７の補助加熱器制御部７ｆに、前記加熱目標温度を前記目標出湯温度にするように指令する。
【００６３】
尚、前記運転制御部８を、タンク迂回給水路１０からの給水量を漸減し且つ貯湯タンク１からの湯水の送出量を漸増しながら、タンク迂回給湯処理から通常給湯処理に切り換えるべく、給湯状態切換用三方弁１１を制御するように構成してある。
【００６４】
ちなみに、運転制御部８は、前記湯張りスイッチにて湯張りが指令されていない状態で、台所や洗面所等の給湯栓が開かれて、前記補助加熱器流量センサ７ｇの検出流量が前記設定流量以上になると、そのことに基づいて、前記給湯指令が指令されたと判断し、又、台所や洗面所等の給湯栓が閉じられて、前記補助加熱器流量センサ７ｇの検出流量が前記設定流量未満になると、そのことに基づいて給湯が停止されたと判断するように構成してある。
【００６５】
又、運転制御部８は、前記給湯状態切換用三方弁１１が前記通常給湯状態になっている状態での前記補助加熱器７の補助加熱器流量センサ７ｇの検出流量を積算し、その積算流量が、予め前記貯湯タンク１の総容量に設定してある設定タンク容量に達しない間は、前記湯水入れ替わり状態でないと判別し、前記積算流量が前記設定タンク容量に達すると前記湯水入れ替わり状態であると判別するように構成してある。
又、前記複数の貯湯温度センサＴｔの検出情報に基づいて、少なくとも１個の貯湯温度センサＴｔの検出温度が前記水質維持用設定温度よりも低いときは、前記貯湯タンク１の湯水の温度が前記水質維持用設定温度よりも低い低貯湯温状態であると判別するように構成してある。
【００６６】
そして、前記低貯湯温状態になると、前記補助加熱器流量センサ７ｇの検出流量の積算を開始すると共に、同時に、その低貯湯温状態が継続する低貯湯温状態継続時間の計測を開始し、その計測時間が前記水質向上用設定時間に達するまでに、前記積算流量が前記設定タンク容量に達すると積算検出流量及び計測時間をリセットして、新たに検出流量の積算及び低貯湯温状態継続時間の計測を開始する、又は、前記複数の貯湯温度センサＴｔの検出温度の全てが前記水質維持用設定温度以上になると積算検出流量及び計測時間をリセットして、前記低貯湯温状態になると新たに検出流量の積算及び低貯湯温状態継続時間の計測を開始する形態で、検出流量の積算及び低貯湯温状態継続時間の計測を繰り返す。そして、低貯湯温状態継続時間の計測時間を前記水質向上用設定時間に達するまでにリセットするときは、前記貯湯タンク１の湯水の温度が前記水質維持用設定温度よりも低く且つ前記湯水入れ替わり状態を判別しない状態が前記水質向上用設定時間の間継続しないとして、前記要水質向上タイミングではないと判別し、低貯湯温状態継続時間の計測時間が前記水質向上用設定時間に達すると、前記貯湯タンク１の湯水の温度が前記水質維持用設定温度よりも低く且つ前記湯水入れ替わり状態を判別しない状態が前記水質向上用設定時間の間継続したとして、前記要水質向上タイミングになると判別するように構成してある。
【００６７】
ちなみに、前記水質向上用設定時間としては、前記貯湯タンク１に前記水質維持用設定温度よりも低い温度の湯水が入れ替えられない状態で貯留されることにより水質が低下すると考えられる最も短い時間の半分程度の時間に設定する。
【００６８】
そして、運転制御部８は、前記要水質向上状態判別処理では、上述のように前記要水質向上タイミングになるか否かを判別して、要水質向上タイミングになると判別すると、前記給湯状態切換用三方弁１１が前記通常給湯状態になっている状態での前記補助加熱器７の補助加熱器流量センサ７ｇの検出流量を積算して、その積算流量が前記設定タンク容量に達するまでの間は、要水質向上状態であると判別し、前記積算流量が前記設定タンク容量に達すると、要水質向上状態ではないと判別するように構成してある。
【００６９】
前記補助加熱器７の補助加熱器制御部７ｆは、前記補助加熱器流量センサ７ｇの検出流量が前記設定流量以上になると、前記運転制御部８にて指令された加熱目標温度にて加熱作動するように構成してある。
例えば、前記加熱目標温度として前記水質維持用目標出湯温度が指令されているときは、前記補助加熱器流量センサ７ｇの検出流量が前記設定流量以上になり、且つ、前記流入温度センサＴ１の検出温度が水質維持用目標出湯温度よりも低いときは、前述のようにバーナ７ｂの燃焼を開始させ、補助加熱器流量センサ７ｇの検出流量が前記設定流量以上である状態で、前記出湯温度センサＴ２の検出温度が前記水質維持用目標出湯温度になるように、前述のように前記バーナ７ｂの燃焼量を調節し、補助加熱器流量センサ７ｇの検出流量が前記設定流量未満になると、前述のようにバーナ７ｂを消火することになる。
【００７０】
又、前記運転制御部８は、前記湯張りスイッチにて湯張りが指令されていない状態で、台所や洗面所等の給湯栓が開かれて、前記給湯流量センサ２２の検出流量が前記設定流量以上になると、前記ミキシング温度センサＴ３の検出温度が前記目標給湯温度設定部にて設定された目標給湯温度になるように、前記ミキシングバルブ１７を制御する。
従って、台所や洗面所等の給湯栓を通じて、前記目標給湯温度設定部にて設定された目標給湯温度の湯水が供給される。
【００７１】
更に、運転制御部８は、前記出湯温度センサＴ２の検出情報に基づいて、前記補助加熱器７にて加熱された湯水の温度が前記水質維持用目標出湯温度よりも低い切換用設定温度に達すると、前記タンク迂回給湯処理から前記通常給湯処理に切り換えるべく、前記給湯状態切換用三方弁１１を制御するように構成してある。
【００７２】
ちなみに、前記切換用設定温度は、例えば、以下のように設定する。
即ち、補助加熱器７にて加熱された湯水の温度が水質維持用目標出湯温度に達する前のどのような温度になったときに、タンク迂回給湯処理から通常給湯処理に切り換えると、貯湯タンク１から送出された湯水を補助加熱器７にて水質維持用目標出湯温度に加熱することができるかを、実験等により求め、そのように求めた温度、又は、その求めた温度よりも多少高めの温度を前記切換用設定温度として設定する。
【００７３】
従って、出湯温度センサＴ２の検出温度が前記切換用設定温度に達した時点で、前記給湯状態切換用三方弁１１を前記通常給湯状態に切り換えると、その切り換えた時点で貯湯タンク１から送出された湯水が補助加熱器７に達した時点では、補助加熱器７の加熱能力が略定常状態に達しているので、貯湯タンク１から送出された湯水は、前記水質維持用目標出湯温度に加熱されることになる。
【００７４】
又、運転制御部８は、前記湯張りスイッチにより湯張り指令が指令されると、前記湯張り用電磁弁２７を開弁し（即ち、前記給湯路６に接続された湯張り路２５を開き）、前記ミキシング温度センサＴ３の検出温度が前記目標湯張り温度設定部にて設定された目標湯張り温度になるように前記ミキシングバルブ１７を制御し、前記湯張り流量センサ２６の検出流量を積算した積算湯水量が前記目標湯水量設定部にて設定された目標湯水量になると湯張り用電磁弁２７を閉弁する（即ち、前記湯張り路２５を閉じる）湯張り処理を実行するように構成してある。
【００７５】
又、運転制御部８は、前記湯張り処理において、前記浴槽Ｙへの湯水供給量が前記目標湯水量よりも少ない切換用設定湯水量になると、前記タンク迂回給湯処理を実行すべく、前記給湯状態切換用三方弁１１を制御するように構成してある。
【００７６】
この実施形態では、運転制御部８を、要水質向上状態判別処理にて要水質向上状態であると判別したときは、前記湯張り指令が指令されると、前記タンク迂回給湯処理を実行した後、前記通常給湯処理を実行し、続いて、前記浴槽Ｙへの湯水供給量が前記切換用設定湯水量になると、前記タンク迂回給湯処理を実行し、且つ、前記補助加熱器７の補助加熱器制御部７ｆに、前記加熱目標温度を前記水質維持用目標出湯温度にするように指令するように構成してある。
又、運転制御部８を、前記要水質向上状態判別処理にて要水質向上状態ではないと判別したときは、前記湯張り指令が指令されると、直ちに前記通常給湯処理を実行し、その通常給湯処理を湯張り処理の終了まで継続すべく、前記給湯状態切換用三方弁１１を制御し、且つ、前記補助加熱器７の補助加熱器制御部７ｆに、前記加熱目標温度を前記目標出湯温度にするように指令するように構成してある。
【００７７】
ちなみに、前記切換用設定湯水量は、例えば、以下のように設定する。
即ち、湯張り処理の後の前記給湯指令に基づいて実行されるタンク迂回給湯処理において、その最初から水道からの水質の良い水道水が前記補助加熱器７に供給されるようにするには、前記給湯路６における前記タンク迂回給水路１０の接続箇所から補助加熱器７に至る部分に水道水が満たされるようにすれば十分である。
【００７８】
そこで、予め、例えば、給湯路６におけるタンク迂回給水路１０の接続箇所から補助加熱器７に至る部分（以下、水道水入替用流路部分と記載する場合がある）を形成する管部材の内径と、その水道水入替用流路部分の長さとにより、その水道水入替用流路部分に満たされる湯水の容量を求めて、前記運転制御部８に記憶させておく。
そして、前記運転制御部８を、前記切換用設定湯水量として、前記目標湯水量設定部にて設定された目標湯水量よりも、少なくとも前記給湯路６の水道水入替用流路部分の容量だけ少ない流量に設定する。
【００７９】
ちなみに、台所や洗面所等の給湯栓が閉じられるときは、通常給湯処理が実行されているので、台所や洗面所等の給湯栓が閉じられたときには、前記給湯路６における前記水道水入替用流路部分には、貯湯タンク１からの湯水が満たされている。
従って、台所や洗面所等の給湯栓から供給される湯水の水質をより一層向上するようにするには、前記水道水入替用流路部分の長さを極力短くするのが好ましい。
【００８０】
次に、前記給湯指令が指令されたとき及び前記湯張り指令が指令されたときの前記運転制御部８の制御動作について、図２に示すフローチャートに基づいて説明を加える。
前記運転制御部８は、前記要水質向上状態判別処理を実行し、その要水質向上状態判別処理にて要水質向上状態であると判別したときは、前記給湯状態切換用三方弁１１を前記タンク迂回給湯状態に切り換え、その要水質向上状態判別処理にて要水質向上状態ではないと判別したときは、前記給湯状態切換用三方弁１１を前記通常給湯状態に切り換える（ステップ＃１〜４）。
【００８１】
続いて、給湯指令が指令されたか否かを判別して（ステップ＃５）、給湯指令が指令されると、ステップ＃１において要水質向上状態判別処理が要水質向上状態であると判別しているときは（ステップ＃６）、前記給湯状態切換用三方弁１１を前記タンク迂回給湯状態に維持し、且つ、前記補助加熱器７の補助加熱器制御部７ｆに、前記加熱目標温度を前記水質維持用目標出湯温度にするように指令し（図示省略）、続いて、前記出湯温度センサＴ２の検出温度が前記切換用設定温度に達すると（ステップ＃７）、前記給湯状態切換用三方弁１１を前記通常給湯状態に切り換え（ステップ＃８）、その後、給湯が停止されると（ステップ＃９）、リターンする。
【００８２】
又、前記運転制御部８は、給湯指令が指令されたときに（ステップ＃５）、ステップ＃１において要水質向上状態判別処理が要水質向上状態ではないと判別しているときは（ステップ＃６）、前記給湯状態切換用三方弁１１を前記通常給湯状態に維持し、且つ、前記補助加熱器７の補助加熱器制御部７ｆに、前記加熱目標温度を前記目標出湯温度にするように指令し（図示省略）、その後、給湯が停止されると（ステップ＃９）、リターンする。
【００８３】
又、前記運転制御部８は、前記給湯指令が指令されない状態で、前記湯張り指令が指令されると（ステップ＃５、１０）、前記湯張り用電磁弁２７を開弁し（ステップ＃１１）、ステップ＃１において要水質向上状態判別処理が要水質向上状態であると判別しているときは（ステップ＃１２）、前記給湯状態切換用三方弁１１を前記タンク迂回給湯状態に維持し、且つ、前記補助加熱器７の補助加熱器制御部７ｆに、前記加熱目標温度を前記水質維持用目標出湯温度にするように指令し（図示省略）、続いて、前記出湯温度センサＴ２の検出温度が前記切換用設定温度に達すると（ステップ＃１３）、前記給湯状態切換用三方弁１１を前記通常給湯状態に切り換え（ステップ＃１４）、続いて、前記湯張り流量センサ２６の検出流量を積算した積算湯水量が前記切換用設定湯水量に達すると（ステップ＃１５）、前記給湯状態切換用三方弁１１を前記タンク迂回給湯状態に切り換え（ステップ＃１６）、続いて、前記湯張り流量センサ２６の検出流量を積算した積算湯水量が前記目標湯水量設定部にて設定された目標湯水量になると（ステップ＃１７）、湯張り用電磁弁２７を閉弁して（ステップ＃１８）、リターンする。
【００８４】
又、前記運転制御部８は、前記給湯指令が指令されない状態で、前記湯張り指令が指令されて、前記湯張り用電磁弁２７を開弁したときに、ステップ＃１において要水質向上状態判別処理が要水質向上状態ではないと判別しているときは（ステップ＃５，１０〜１２）、前記給湯状態切換用三方弁１１を前記通常給湯状態に維持し、且つ、前記補助加熱器７の補助加熱器制御部７ｆに、前記加熱目標温度を前記目標出湯温度にするように指令し（図示省略）、続いて、前記湯張り流量センサ２６の検出流量を積算した積算湯水量が前記目標湯水量設定部にて設定された目標湯水量になると（ステップ＃１７）、湯張り用電磁弁２７を閉弁して（ステップ＃１８）、リターンする。
【００８５】
つまり、前記運転制御部８を、要水質向上状態判別処理にて要水質向上状態であると判別したときは、給湯指令及び湯張り指令のいずれもが指令されていない待機状態において、前記給湯状態切換用三方弁１１を前記タンク迂回給湯状態に切り換え、且つ、前記要水質向上状態判別処理にて要水質向上状態ではないと判別したときは、前記待機状態において、前記給湯状態切換用三方弁１１を前記通常給湯状態に切り換える待機時三方弁切換制御（図２におけるステップ＃２〜４）を実行するように構成してある。
【００８６】
そして、上述のように待機時三方弁切換制御を実行することにより、以下の作用効果が得られる。
即ち、給湯状態切換用三方弁１１の通常給湯状態からタンク迂回給湯状態への切り換えや、タンク迂回給湯状態から通常給湯状態への切り換えは、瞬時に行われるものではなく多少時間がかかるものであるので、給湯状態切換用三方弁１１が通常給湯状態からタンク迂回給湯状態に切り換えられる間に、貯湯タンク１の湯水が給湯路６に送出される虞があり、又、給湯状態切換用三方弁１１がタンク迂回給湯状態から通常給湯状態に切り換えられる間に、タンク迂回給水路１０を通して水道水が給湯路６に給水される虞がある。
【００８７】
そこで、要水質向上状態のときに給湯指令が指令されたときには、給湯状態切換用三方弁１１が既にタンク迂回給湯状態になっているようにすることにより、給湯状態切換用三方弁１１を通常給湯状態からタンク迂回給湯状態に切り換えることなくタンク迂回給湯処理が実行されることになるので、要水質向上状態のときに貯湯タンク１の湯水が水質維持用目標出湯温度に加熱されない状態で給湯箇所に供給されるのを確実に防止することができる。
【００８８】
又、要水質向上状態ではないときに給湯指令が指令されたときには、給湯状態切換用三方弁１１が既に通常給湯状態になっているようにすることにより、給湯状態切換用三方弁１１をタンク迂回給湯状態から通常給湯状態に切り換えることなく通常給湯処理が実行されることになって、要水質向上状態ではないにも拘らずタンク迂回給水路１０を通して給水されるのを確実に防止することができるので、貯湯タンク１の湯水をできるだけ使用することができるようになって、省エネルギ化をより一層図ることができる。
【００８９】
次に、追焚運転及び暖房運転における前記運転制御部８の制御動作について、説明する。
前記運転制御部８は、前記操作部９の前記追焚スイッチにより追焚運転が指令されると、前記風呂用電磁弁３８を開弁し、前記加熱用循環ポンプ３２及び前記風呂用循環ポンプ４３を作動させ、前記風呂戻り温度センサＴ４の検出温度が前記目標湯張り温度設定部にて設定された前記目標湯張り温度になると、前記風呂用電磁弁３８を閉弁し、前記加熱用循環ポンプ３２及び前記風呂用循環ポンプ４３を停止させる。
【００９０】
つまり、風呂用電磁弁３８を開弁した状態で、加熱用循環ポンプ３２が作動されると、前記加熱用熱媒循環路３１を湯水が通流して、前記加熱用湯水流量センサ３３の検出流量が前記設定流量以上になるので、前記流入温度センサＴ１の検出温度が目標出湯温度よりも低いときは、バーナ７ｂの燃焼が開始され、前記出湯温度センサＴ２の検出温度が前記目標出湯温度になるように前記バーナ７ｂの燃焼量が調節されることになる。
従って、熱源用熱交換器３４にて燃料電池発電装置Ｂからの冷却水にて加熱された湯水が更に補助加熱器７にて前記目標出湯温度に加熱されるので、略目標出湯温度の湯水が前記加熱用熱媒循環路３１を通流することになり、前記風呂用熱交換器３７にて、加熱用熱媒循環路３１を通流する湯水により風呂用循環路４２を通流する浴槽Ｙの湯水が加熱されて、浴槽Ｙが追焚される。
【００９１】
又、前記運転制御部８は、前記操作部９の前記暖房スイッチにより暖房運転が指令されると、前記暖房用電磁弁３６を開弁し、前記加熱用循環ポンプ３２及び前記暖房用循環ポンプ４１を作動させ、前記暖房スイッチにより暖房運転の停止が指令されると、前記暖房用電磁弁３６を閉弁し、前記加熱用循環ポンプ３２及び前記暖房用循環ポンプ４１を停止させる。
【００９２】
つまり、暖房用電磁弁３６を開弁した状態で、加熱用循環ポンプ３２が作動されると、前記加熱用熱媒循環路３１を湯水が通流して、前記加熱用湯水流量センサ３３の検出流量が前記設定流量以上になるので、前記流入温度センサＴ１の検出温度が目標出湯温度よりも低いときは、バーナ７ｂの燃焼が開始され、前記出湯温度センサＴ２の検出温度が前記目標出湯温度になるように前記バーナ７ｂの燃焼量が調節されることになる。
従って、熱源用熱交換器３４にて燃料電池発電装置Ｂからの冷却水にて加熱された湯水が更に補助加熱器７にて前記目標出湯温度に加熱されるので、略目標出湯温度の湯水が前記加熱用熱媒循環路３１を通流することになり、前記暖房用熱交換器３５にて、加熱用熱媒循環路３１を通流する湯水により暖房用熱媒循環路４０を通流する熱媒が加熱され、その加熱された熱媒の保有熱が放熱用端末Ｈにて放熱されて、暖房対象域が暖房される。
【００９３】
〔別実施形態〕
次に別実施形態を説明する。
（イ）  前記タンク迂回給湯処理から前記通常給湯処理に切り換えるタイミングは、上記実施形態において例示した如き、前記補助加熱器７にて加熱された湯水の温度が前記水質維持用目標出湯温度よりも低い切換用設定温度に達するタイミングに限定されるものではない。
例えば、前記補助加熱器７にて加熱された湯水の温度が前記水質維持用目標出湯温度に達するタイミングでも良い。
又、前記タンク迂回給湯処理の実行時間が設定時間に達するタイミングでも良い。ちなみに、前記設定時間としては、例えば、補助加熱器７の加熱作動が開始されてから補助加熱器７の加熱能力が定常状態に達するのに要する時間又はその時間よりも多少短い時間に設定する。
【００９４】
（ロ）  前記要水質向上タイミングになったか否かを判別するための具体構成は、上記の実施形態において例示した構成に限定されるものではない。
例えば、前記燃料電池発電装置Ｂの運転が停止される時間が所定の設定時間に達したり、燃料電池発電装置Ｂの出力電力が設定出力よりも小さい低出力運転状態が所定の設定時間継続すると、要水質向上タイミングになると判別するようにしても良い。
あるいは、定期的に要水質向上タイミングになると判別するようにしても良い。
【００９５】
（ハ）  上記の実施形態においては、前記待機時三方弁切換制御を実行するように前記運転制御部８を構成したが、このような待機時三方弁切換制御を省略しても良い。
この待機時三方弁切換制御を省略した場合の運転制御部８の制御動作のフローチャートを、図３に示す。
この図３のフローチャートは、前記待機時三方弁切換制御を省略した点、給湯指令があったときに要水質向上状態の場合は、給湯状態切換用三方弁１１をタンク迂回給湯状態に切り換える制御（ステップ＃２４）を追加した点、給湯指令があったときに要水質向上状態でない場合は、給湯状態切換用三方弁１１を通常給湯状態に切り換える制御（ステップ＃２６）を追加した点、湯張り指令があったときに要水質向上状態の場合は、給湯状態切換用三方弁１１をタンク迂回給湯状態に切り換える制御（ステップ＃３１）を追加した点、及び、湯張り指令があったときに要水質向上状態でない場合は、給湯状態切換用三方弁１１を通常給湯状態に切り換える制御（ステップ＃３８）を追加した点で異なる以外は、上記の第１実施形態において説明した図２のフローチャートと同様であるので、この図３のフローチャートの説明を省略する。
【００９６】
（ニ）  前記給湯状態切換用三方弁１１の切り換え状態としては、上記の実施形態では、貯湯タンク１から湯水を送出させ且つタンク迂回給水路１０からの給水を停止する通常給湯状態と、貯湯タンク１からの湯水の送出を停止し且つタンク迂回給水路１０から給水するタンク迂回給湯状態との２状態としたが、これら２状態に、貯湯タンク１からの湯水とタンク迂回給水路１０からの水とを混合比が調節自在な状態で混合させる混合給湯状態を追加しても良い。
そして、例えば、要水質向上状態判別処理にて要水質向上状態ではないと判別したときに、目標給湯温度設定部にて低温の目標給湯温度（例えば３０°Ｃ以下）が設定されている状態で給湯指令が指令された場合に、給湯状態切換用三方弁１１を前記混合給湯状態に切り換えるように構成する。ちなみに、この場合は、補助加熱器７は加熱作動させないように構成する。
つまり、流入温度センサＴ１の検出温度が目標給湯温度よりも所定の設定温度高い温度になるように、給湯状態切換用三方弁１１を混合給湯状態にして貯湯タンク１からの湯水とタンク迂回給水路１０からの水との混合比を調節し、更に、ミキシング温度センサＴ３の検出温度が目標給湯温度になるように、ミキシングバルブ１７を制御して、給湯状態切換用三方弁１１からの湯水と混合用給水路１６からの水との混合比を調節することになる。
従って、給湯状態切換用三方弁１１による貯湯タンク１からの湯水とタンク迂回給水路１０からの水との混合、及び、ミキシングバルブ１７による給湯状態切換用三方弁１１からの湯水と混合用給水路１６からの水との混合の２段階の混合により給湯するので、目標給湯温度が低くても給湯温度精度を向上することができる。
【００９７】
（ホ）  前記目標出湯温度及び前記水質維持用目標出湯温度夫々の具体的な設定値は、上記の実施形態において例示した設定値に限定されるものではない。
例えば、前記目標出湯温度を、この給湯熱源装置にて給湯箇所に供給する湯の最高給湯温度（例えば、４５°Ｃ）に設定しても良い。
又、上記の実施形態では、前記水質維持用目標出湯温度を前記目標出湯温度よりも高い温度に設定したが、前記目標出湯温度と同じ温度（例えば、６０〜７０°Ｃの範囲）に設定しても良い。
【００９８】
（ヘ）  上記の実施形態における湯張り流量センサ２６に代えて、前記浴槽Ｙの水位を検出する水位センサを設けても良い。
そして、前記運転制御部８を、前記湯張り指令に基づいて、湯張り用電磁弁２７を開弁して浴槽Ｙに湯水を供給して、前記水位センサの検出水位が目標水位になると前記湯張り用電磁弁２７を閉弁して湯張り処理を実行するように構成し、且つ、その湯張り処理において、前記水位センサの検出水位が前記目標水位よりも低い切換用設定水位になると、前記タンク迂回給湯処理を実行すべく、前記給湯状態切換用三方弁１１を制御するように構成しても良い。
ちなみに、前記切換用設定水位としては、前記目標水位よりも、前記給湯路６の水道水入替用流路部分の容量に相当する水位だけ低い水位に設定する。
【００９９】
（ト）  前記要水質向上状態判別処理にて要水質向上状態であると判別したときの湯張り処理における運転制御部８の制御構成としては、上記の実施形態において例示した構成、即ち、前記湯張り指令が指令されると、前記タンク迂回給湯処理を実行した後、前記通常給湯処理を実行し、続いて、浴槽Ｙへの湯水供給量が前記切換用設定湯水量になると、前記タンク迂回給湯処理を実行すべく、給湯状態切換用三方弁１１を制御する構成に限定されるものではない。
例えば、前記湯張り指令が指令されると、直ちに前記通常給湯処理を実行し、続いて、浴槽Ｙの水位が前記目標水位よりも低い切換用設定水位になると又は浴槽Ｙへの湯水供給量が前記目標湯水量よりも少ない切換用設定湯水量になると、前記タンク迂回給湯処理を実行すべく、給湯状態切換用三方弁１１を制御するように構成しても良い。
【０１００】
（チ）  上記の実施形態においては、前記貯湯タンク１を密閉式に構成する場合について例示したが、貯湯タンク１を開放式に構成して、その貯湯タンク１内の湯水を前記給湯路６を通して送出する給湯ポンプを設けても良い。この場合、前記給湯状態切換手段は、前記給湯状態切換用三方弁１１に加えて、前記給湯ポンプも備えて構成することになり、その給湯ポンプの運転と停止の切り換えにより、貯湯タンク１から湯水を送出させるか否かに切り換えることになる。
【０１０１】
（リ）  前記給湯状態切換手段の具体構成としては、上記の実施形態において例示した給湯状態切換用三方弁１１に限定されるものではない。例えば、前記給湯路６及び前記タンク迂回給水路１０に夫々設けた２個の開閉弁にて構成しても良い。
又、前記給湯状態切換手段を給湯状態切換用三方弁１１にて構成する場合に、その設置箇所としては、前記タンク用給水路５における前記タンク迂回給水路１０の分岐箇所でも良い。
【０１０２】
（ヌ）  上記の実施形態では、前記貯湯タンク１の湯水を加熱する加熱手段を、熱電併給装置から発生する熱を熱源とするように構成する場合について例示したが、ガスバーナや電気ヒータ等の専用の熱源を備えて構成したり、ガスエンジンやガソリンエンジン等によりコンプレッサを駆動するエンジン駆動式のヒートポンプから発生する熱を熱源とするように構成することができる。
又、熱電併給装置から発生する熱を熱源とするように構成する場合、熱電併給装置としては、上記の実施形態において例示した燃料電池発電装置Ｂ以外に、ガスエンジンやガソリンエンジン等により発電機を駆動するように構成した回転式の発電装置を適用することができる。この場合は、エンジンの冷却水にて回収される排熱を熱源とするように構成することになる。
【図面の簡単な説明】
【０１０３】
【図１】実施形態に係る貯湯式の給湯熱源装置を備えたコージェネレーションシステムの構成を示すブロック図。
【図２】実施形態に係る貯湯式の給湯熱源装置の制御構成のフローチャートを示す図
【図３】別実施形態に係る貯湯式の給湯熱源装置の制御構成のフローチャートを示す図
【符号の説明】
【０１０４】
１    貯湯タンク
４    加熱手段
５    タンク用給水路
６    給湯路
７    補助加熱手段
８    運転制御手段
１０  タンク迂回給水路
１１  給湯状態切り換え手段
２５  湯張り路
Ｙ    浴槽
【図１】
2007198624.tif 000003
【図２】
2007198624.tif 000004
【図３】
2007198624.tif 000005